台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中的应用

台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中的应用 台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中 的应用 一一 台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中的应朔 连 台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中的应用 摘要:利用中达CNC数控系统精密的轴定位控制功能和台达伺服系统快速精确的 动态响应特性,使绕线机的性能和工 作效率得到了很大的提高.本文主要介绍了数控定子绕线机的功能需求,系统操作 界面和I/0的 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 . 关键词:数控系统;伺服控制系统;定子绕线机;运动控制 中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1817—0633(2007)06—0070—03 ApplicationofDelta?-madeNumericalControlsandServoControlsintheControlSystem ofStatorCoilWindingMachine Abstract:ThroughthepreciseaxespositioningcontrolfunctionofnumericalcontrolsystemofChineseDeltaandthespeedyand precisedynamicresponsefeaturesofserVocontrolsystemofDelta.theperformanceandefficiencyofcoilwindingmachinehasbeen highlyimproved.Thispapermainlydiscussestherequirementsoffunctions,thesystemoperationinterfaceandI/0planningofthe statorcoilwindingmachinewithnumericalcontro1. Keywords:NumericalControlSystem;ServoControlSystem;StatorCoilWindingMachine;MotionControl 0前言 目前绕线机市场可谓庞大,品种繁多,有平行绕线机,环型 绕线机,定转子绕线机,纺织绕线机等.本文主要介绍的是应用 中达CNC数控系统和台达伺服系统构建的设备——数控定子绕 线机.它的最大特点是可以自动变换绕线方向,所绕的线圈整齐 且圈数准确.它操作简便,节省人工,可提高产量,产品品质好; 其绕线,排线,停车,换槽,完全按程序自动执行;排线宽幅可调, 圈数准确;生产速度快,并能大量节省线材.下面将介绍如何将 图1数控定子绕线机外观 1 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 和控制要求 原设备采用PLC+伺服装置控制整台设备,因其加工出来的 产品的合格率较低,且一些功能无法实现,满足不了市场需求, 故提出开发数控定子绕线机,并且需要控制系统和伺服装置满 足如下条件: 1.1伺服运动轴 在机械上,需要三轴的控制坐标系.其中,排线x轴采用伺 服电机直接驱动螺距为4mm的滚珠丝杠,再连接工作台作直线 运动;飞叉Y轴采用伺服电机驱动1:2的齿轮箱间接传动,实现 360度的圆周运动;分度z轴采用伺服电机驱动1:9的齿轮箱间 接传动,实现360度的圆周运动.这3个轴要求能够联动. 此外,对于飞叉轴来说,由于在运动过程中,机械负载惯量 会因为绕线速度的不同而发生较大的变化,这就要求伺服系统 具有优异的稳定性,相应性和对负载变化自适应能力. 1.2机械运动精度要求 机械回零精度:排线轴0.005mm;飞叉轴+/一1度;分度轴 +/一1度. 定位精度:0.02mm+,_1度. 要求控制系统和伺服系统具有位置检测反馈,来保证机械 运动精度. 1.3CNC控制系统 因定子绕线机不仅讲究绕的匝数要准确,而且排线出来的 密度要均匀,即最少需要两轴之间做插补运算,实现联动;画面 可以自由规划;要给客户方便传输加工程序,并且可以对NC程 序编辑和存储;控制系统要提供一个D/A口,实现恒张力控制功 能.另外,客户希望数控系统再开放一个轴,以备后用. 2技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 通过对机械工艺和控制技术要求的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,确定采用一台中 达电通通用的四轴H4—4上位机控制系统+3套台达B系列交流 伺服ASD—B作为下位机控制的控制架构. 具体分析如下: 2.1中达电通通用数控系统H4的主要特点 (1)独立的伺服接口,可以实现多轴联动. (2)电压命令型(V—Comnand)伺服接口,最小解析精度0.001 mm,可配合光栅尺或旋转编码器实现闭环,半闭环控制,能够满 足精度要求. (3)最大响应速度500KPPS编码器反馈,能够满足快速定位 的要求. (4)控制器内存512K的存储空间,可存储1000个NC加工 程序,配合标准的CNC键盘可以轻松的编写加工程序. (5)通过CNC简易I/0控制命令和内制PLC开发,能够灵活 的实现辅助机能. (6)内置可编程PLC,标准配置为24INPuT/160uTPuT,最大 可以在增加32INPUT/32OUTPUT. (7)2组D/A输出,2组A/D输人,完全可以满足实现恒张力 的控制要求. 通过分析比较,完全可以满足用作上位机的控制要求. 2.2台达交流伺服系统的主要特点 (1)具有多种控制模式,可与上位控制器灵活配合,应用广泛. 自动化信想AUTOMATIONINFORMATION 一一一?一一一一一 台达数控和伺服在定子绕线机控制系统甲的应,I{I (2)具有位置P-CURVE和速度S-CURVE功能. (3)强健式的控制模式,在负载惯量大范围的变化时,系统 仍然可以保持优异的性能. (4)丰富的软件功能,方便用户调试. 通过分析,确认台达交流伺服系统可以满足作为下位机的 要求.通过对机械结构,负载惯量,输出扭矩的分析和计算,故选 ,ASDB750W'2套用作下位控制器. 用:ASDB400W*1套 3系统设计及其主要功能 3.1系统架构 该定子绕线机控制系统的架构如图2所示. 图2定子绕线机控制系统架构图 3_2外观和功能需求 绕线机具有寻原点,点动模式,单次模式,自动模式,编程模 式,参数设定,测试输出点功能等多项功能. (1)系统操作界面规划 操作界面主要分为以下几个功能区块: 1)开 图3开机画面 系统在上电后,进入此画面.此时为待机状态,画面的最下 一 排是功能显示区. 2)原点模式: 图4原点模式画面 2007年6月第6册总第74册 当画面在原点模式下,分别按下x,Y,z功能键,在按下启动 键后,可以顺次执行回原点;或者可以按下X&Y&Z功能键,在按 下启动键三轴同时回原点. 3)手动模式: 到进入手动模式后,可以分别按下x,Y,z三轴按键,在按下 可以实现 图5手动模式胆I面 4)自动模式: 在自动模式下,当程式正在运行时,可以观察到目前的各轴 的行进情况,目前的加工程式号,参数组别号,当前加工至第几 极,以及完成一个工件所需时间.并且可以根据自己的需要,可 以实现程式暂停,单步执行. 图6自动模式画面 5)报警画面: 当出现报警故障出现时,系统会自动停止运行,并且画面会 进入到报警画面,故障信号会反白显示出来.只有当把故障排除 后,才可以执行其他动作. 图7报警画面 6)设参数功能: 在此功能下,用户会根据实际的工件需要设置相应的参数, 台达数控和伺服在定子绕线机控制系统中的应用 并且保存于当前的参数组别下,共可以保存12个工件参数,有6 页画面的参数可设.用户也可以根据自己的需要,将参数读出. 参教魍期:oo设雾藏 饶铡袒数{oo摄 捆蠢}ooooo蛐梅粥虽力|ooo訾 Ii圣{oI口.蚺囊煞张力.0?蕞{ ??姥碹iIj皓,皇E,000om嚣{ 摊缝iII?渤邂麓剪线t:0 分甓速度;?,咖 { 图8参数设定画面 (2)重要功能的实现 1)急停: 当设备在使用时,出现任何问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 时,按下急停,即可阻止危 险动作的发生.松开急停后,系统会按规定的动作程序执行归 位.图9为动作流程图. 图9急停松开后 其程序见主控制程式. ,写参数功能的实现: 2)读 客户可根据实际工件规格要求设置相应 的参数,并将参数储存于控制器中,目前开放 了12个工件参数,同时方便客户直接读参数. 程序见主控制程式. 3)极绕与层绕功能的实现: 不同的工件要求不同的绕制方式,目前有 两种:极绕和层绕.极绕根据每个极的总匝数, 实现自动排线,自动分层,直至绕制完成.层绕 要求每个层的匝数可设,根据总匝数分成好多 层,一般线径较粗的用此方式加工.程序见主 控翩程式. 4)工件程式的编制: 由于每个工件的极数,绕制方式,以及每 个汽缸的动作顺序都有可能不一样,所以要求 可以用G代码编写出来,这样从而可以节省不 必要的环节,大量节约时间.工件程式的存储 个数可以达到900多个,完全可以满足所有工 件形式的加工. 图l0主程序控制流程图 3.3控制系统的输入/输出点 , 该系统的[/0点分别如表l,2所示. 表1输人信号表 INPUT说明INPUT说明 4分度原点99横剪线后 5飞叉原点1O0伺服报警x轴 6排线原点101伺服报警Y轴 7精夹前lO2伺服报警Z轴 8精夹后108急停 9粗夹前109启动 10粗夹后110单步 11推线前111程式暂停 l2推线后ll2转位 13转位前l13定位 l4转位后ll4短抱紧 15定位前115长抱紧 16定位后116压紧 17压紧前117粗夹 18压紧后118精夹 I9短抱紧前ll9推线 20短抱紧后120竖剪线 22长抱紧后121横剪线 96竖剪线前122料检测 97竖剪线后123气压报警 98横剪线前 表2输出信号表 0UTPUT说明OUTPUT说明 0XYZ伺服ON信号8粗夹 3转位9精夹 4定位10推线 S短抱紧l1竖剪线 6长抱紧12横剪线 7压紧 图l1伺服系统及其外围电器接线外观 3.4主控制程式(略) 4结束语 图12定子绕组成品囤 采用中达电通开放式,多功能的通用数控系统与台达伺服系 统相配合,开发出了性能优良的数控定子绕线机控制系统.它具有 控制精度高,系统稳定性强,用户操作灵活的优点,成为中达CNC 系统和台达伺服系统在绕线机行业上的典型应用实例.圈 (本刊编辑部根据中达电通有关资料改编) 自动化信息AUTOMATIONINFORMATION